牛大力是一种重要的多年生药食同源植物,其主要成分为淀粉和糖类。为了探究不同生长年份牛大力根淀粉和糖类物质合成的规律及其内在基因调控网络,本研究以3年生(NG3)、7年生(NG7)、10年生(NG10)和15年生(NG15)4个生长年份的牛大力根为...牛大力是一种重要的多年生药食同源植物,其主要成分为淀粉和糖类。为了探究不同生长年份牛大力根淀粉和糖类物质合成的规律及其内在基因调控网络,本研究以3年生(NG3)、7年生(NG7)、10年生(NG10)和15年生(NG15)4个生长年份的牛大力根为研究对象,测定总多糖、淀粉和蔗糖的含量,并完成转录组测序,筛选分析不同年份间牛大力根的差异表达基因(DEGs),重点解析淀粉和蔗糖代谢途径DEGs的功能。糖类和淀粉物质测定结果表明,随着年份的增长,总多糖与淀粉含量均呈现增加趋势,生长至15年时的含量最高,而蔗糖含量在3年时最高,随后呈现下降趋势。转录组测序发现,随着生长年份跨度增加,NG3vs NG7、NG3 vsNG10和NG3 vs NG15对比的DEGs总数呈上升趋势,分别为526、1848和1937个。进一步挖掘淀粉和蔗糖代谢途径中的DEGs,共有62个DEGs在3个比较组中差异表达,其中,蔗糖合成基因的表达量随年份增加而下降,淀粉合成基因随年份的增加较淀粉降解基因占主导,纤维素降解酶随年份增加表达量降低。最终筛选出5个淀粉和蔗糖代谢途径的关键酶基因进行荧光定量PCR验证,其表达变化趋势与转录组测序结果基本一致。研究结果表明,牛大力在3~7年时处于生长活跃期,以蔗糖、纤维素和淀粉的合成为主,促进根部快速膨大发育。生长至7年时,以淀粉的积累、蔗糖的分解和纤维素的降解为特征,进入生长平稳期。本研究对于牛大力根膨大特性的研究、高成薯性牛大力种质创新和科学采收都有积极的指导意义。展开更多
对棉花抗黄萎病性状进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),发掘与其关联的标记位点、优异等位变异及典型材料,可为棉花抗黄萎病的分子育种提供理论依据。以403份陆地棉品种(系)资源为材料,利用覆盖全基因组的、有...对棉花抗黄萎病性状进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),发掘与其关联的标记位点、优异等位变异及典型材料,可为棉花抗黄萎病的分子育种提供理论依据。以403份陆地棉品种(系)资源为材料,利用覆盖全基因组的、有多态性的201对SSR标记,对3个环境的抗黄萎病性状进行基于混合线性模型(mixed linear model,MLM)的全基因组关联分析,检测与抗病性状显著关联的位点、优异等位变异及优异典型材料。结果表明,3个环境下各材料的相对病指平均值为53.45,平均变异系数为36.85%,平均偏度系数为-0.46,平均峰度系数为-0.31;201对引物共产生394个等位变异位点,GWAS结果表明有11个位点能同时在2个环境中检测到,其中有2个位点NAU2437b和NAU3493b能同时在3个环境中检测到;结合育种实际,发掘出含有优异等位变异的典型材料7份,其中鲁棉研28同时含有9个优异等位变异;从各材料不同生态区来源分析,来源于黄河流域棉区的材料具有较低的平均表型效应。展开更多
文摘牛大力是一种重要的多年生药食同源植物,其主要成分为淀粉和糖类。为了探究不同生长年份牛大力根淀粉和糖类物质合成的规律及其内在基因调控网络,本研究以3年生(NG3)、7年生(NG7)、10年生(NG10)和15年生(NG15)4个生长年份的牛大力根为研究对象,测定总多糖、淀粉和蔗糖的含量,并完成转录组测序,筛选分析不同年份间牛大力根的差异表达基因(DEGs),重点解析淀粉和蔗糖代谢途径DEGs的功能。糖类和淀粉物质测定结果表明,随着年份的增长,总多糖与淀粉含量均呈现增加趋势,生长至15年时的含量最高,而蔗糖含量在3年时最高,随后呈现下降趋势。转录组测序发现,随着生长年份跨度增加,NG3vs NG7、NG3 vsNG10和NG3 vs NG15对比的DEGs总数呈上升趋势,分别为526、1848和1937个。进一步挖掘淀粉和蔗糖代谢途径中的DEGs,共有62个DEGs在3个比较组中差异表达,其中,蔗糖合成基因的表达量随年份增加而下降,淀粉合成基因随年份的增加较淀粉降解基因占主导,纤维素降解酶随年份增加表达量降低。最终筛选出5个淀粉和蔗糖代谢途径的关键酶基因进行荧光定量PCR验证,其表达变化趋势与转录组测序结果基本一致。研究结果表明,牛大力在3~7年时处于生长活跃期,以蔗糖、纤维素和淀粉的合成为主,促进根部快速膨大发育。生长至7年时,以淀粉的积累、蔗糖的分解和纤维素的降解为特征,进入生长平稳期。本研究对于牛大力根膨大特性的研究、高成薯性牛大力种质创新和科学采收都有积极的指导意义。
文摘对棉花抗黄萎病性状进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),发掘与其关联的标记位点、优异等位变异及典型材料,可为棉花抗黄萎病的分子育种提供理论依据。以403份陆地棉品种(系)资源为材料,利用覆盖全基因组的、有多态性的201对SSR标记,对3个环境的抗黄萎病性状进行基于混合线性模型(mixed linear model,MLM)的全基因组关联分析,检测与抗病性状显著关联的位点、优异等位变异及优异典型材料。结果表明,3个环境下各材料的相对病指平均值为53.45,平均变异系数为36.85%,平均偏度系数为-0.46,平均峰度系数为-0.31;201对引物共产生394个等位变异位点,GWAS结果表明有11个位点能同时在2个环境中检测到,其中有2个位点NAU2437b和NAU3493b能同时在3个环境中检测到;结合育种实际,发掘出含有优异等位变异的典型材料7份,其中鲁棉研28同时含有9个优异等位变异;从各材料不同生态区来源分析,来源于黄河流域棉区的材料具有较低的平均表型效应。